JPH09291945A - 固定式等速ジョイント - Google Patents

固定式等速ジョイント

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JPH09291945A
JPH09291945A JP10731696A JP10731696A JPH09291945A JP H09291945 A JPH09291945 A JP H09291945A JP 10731696 A JP10731696 A JP 10731696A JP 10731696 A JP10731696 A JP 10731696A JP H09291945 A JPH09291945 A JP H09291945A
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JP
Japan
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cage
center
joint
spherical
joint member
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Pending
Application number
JP10731696A
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English (en)
Inventor
Keisuke Sone
啓助 曽根
Kazuhiko Hozumi
和彦 穂積
Yoshihisa Kaneko
佳久 兼子
Tatsuro Sugiyama
達郎 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP02003007A priority patent/EP1209373B1/en
Priority to DE69623439T priority patent/DE69623439T3/de
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Priority to DE69636726T priority patent/DE69636726T2/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • F16D3/2245—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2003/22303—Details of ball cages

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラック溝およびケージの球形内外面の各中
心をジョイント中心に対してオフセットさせた等速ジョ
イントのケージの強度および耐久性の向上を図る。 【解決手段】 外方継手部材１の球形内面２に形成され
た曲線状ボール溝３の中心Ａ1 と内方継手部材１１の球
形外面１２に形成された曲線状ボール溝１３の中心Ａ2
をジョイント中心Ｏ0 に対して左右にオフセットさせ
る。外方継手部材１のボール溝３と内方継手部材１１の
ボール溝１３間に組込まれたトルク伝達ボール２１をケ
ージ３１に形成されたポケット３５内に収容する。ケー
ジ３１の球形外面３３および球形内面３４の各中心
Ｂ1 、Ｂ2 をジョイント中心Ｏ0 に対して左右にオフセ
ットさせる。ケージ３１に形成されたポケット３５のケ
ージ周方向で対向する側面をジョイントの外径方向に拡
がりをもって傾斜する傾斜面として、ポケット３５間に
形成された柱部の内径側の球面面積の増大を図り、ケー
ジ３１の強度および耐久性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車や産業機
械に組込まれる固定式の等速ジョイントに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】固定式等速ジョイント
として、図５に示したものが従来から知られている。こ
の等速ジョイントは、外方継手部材４０の球形内面４１
に複数の曲線状ボール溝４２を形成し、内方継手部材４
３の球形外面４４に上記ボール溝４２と同数の曲線状ボ
ール溝４５を設け、外方継手部材４０のボール溝４２と
内方継手部材４３のボール溝４５間にトルク伝達ボール
４６を組込んでいる。
【０００３】また、外方継手部材４０と内方継手部材４
３の間に組込んだケージ４７に上記球形内面４１および
球形外面４４で接触案内される球形外面４８および球形
内面４９を形成し、そのケージ４７に上記トルク伝達ボ
ール４６を収容する複数のポケット５０を形成してい
る。
【０００４】さらに、外方継手部材４０の球形内面４１
および内方継手部材４３の球形外面４４の各中心をジョ
イント中心Ｏ0 に位置せしめ、外方継手部材４０に形成
されたボール溝４２の中心Ａ1 と、内方継手部材４３に
設けられたボール溝４５の中心Ａ2 とをジョイント中心
Ｏ0 に対して左右に等距離オフセットさせている。
【０００５】上記等速ジョイントにおいては、外方継手
部材４０の内側にケージ４７および内方継手部材４３を
組込んだのち、外方継手部材４０と内方継手部材４３と
を相対的に傾けてケージ４７に形成されたポケット５０
の１つを外方継手部材４０の外部に臨ませる操作と、そ
のポケット５０にトルク伝達ボール４６を組込む操作と
を交互に繰り返し行って全てのポケット５０内にトルク
伝達ボール４６を組込むようにしている。
【０００６】上記のようなトルク伝達ボール４６の組込
み時、先に組込まれたトルク伝達ボール４６はポケット
５０内で動き、最初に組込まれたトルク伝達ボール４６
は、最後のトルク伝達ボール４６が組込まれるまでの
間、図６に示すように、その中心の軌跡が左右および上
下対象の８の字を描くように運動する。このため、ケー
ジ４７に形成されたポケット５０は、トルク伝達ボール
４６との干渉を避けるため、ケージ４７の周方向で対向
する側面５１を平行面としている。
【０００７】等速ジョイントは、通常、６個のトルク伝
達ボール４６を介して外方継手部材４０と内方継手部材
４３の相互間でトルクを伝達している。ボール数を６個
とする等速ジョイントにおいては、ケージ４７に形成さ
れた６つのポケット５０の対向位置の２つのポケット５
０を他のポケット５０に対してケージ周方向に長い長窓
状とし、その長窓状ポケット５０を利用して、図７に示
すように、ケージ４７内に内方継手部材４３を組付ける
ようにしている。
【０００８】ところで、ケージ４７の内・外径寸法を現
行と変更せず、トルク伝達ボール４６の数を６個を越え
る数にして、等速ジョイントの負荷容量の向上を図ろう
とすると、ケージ４７に形成されるポケット５０間の間
隔が小さくなるため、ケージ４７の柱の強度を確保しよ
うとすると、長窓状のポケットを形成することができ
ず、ポケットを利用してケージ４７内に内方継手部材４
３を組付ける組付け方法を採用することはできない。
【０００９】この場合、図８に示すように、ケージ４７
に、内方継手部材４３の外径Ｄ1 より内径Ｄ2 の小さい
インロー５２を設けることにより、そのインロー５２を
利用することによってケージ４７内に内方継手部材４３
を組付けることが可能であるが、ケージ４７のインロー
５２側の内径球面積（寸法Ｌ1 で示す部分の球面積）が
減少するという不都合が生じる。
【００１０】そのような、不都合は、図９に示すよう
に、ケージ４７の球形外面４８の中心Ｂ1 と球形内面４
９の中心Ｂ2 とをポケット中心線Ｘに対して左右にオフ
セットさせることにより解消することができる。
【００１１】すなわち、球形内面４９の中心Ｂ2 をケー
ジ４７のポケット中心線Ｘに対して、図９の左側にオフ
セットさせることによりインロー５２側の内径球面積
（寸法Ｌ2 で示す部分の球面積）が増大する。
【００１２】しかし、ボール溝４２、４５の中心をジョ
イント中心に対して左右にオフセットさせ、かつケージ
４７の球形外面４８および球形内面４９もジョイント中
心に対して左右にオフセットさせた等速ジョイントで
は、それぞれのオフセットの位置関係により、トルク伝
達ボール４６の組込み時、最初に組込まれたトルク伝達
ボール４６の動きは、図１０に示すように、ジョイント
外径側で大きく、内径側で小さい８の字を描くことにな
る。
【００１３】そのような場合、ケージ４７に形成された
ポケット５０のケージ周方向で対向する側面５１を平行
面とすると、ポケット５０間に形成された柱部５３の内
径側の球面積が小さくなり、ケージ４７の強度や耐久性
が低下するという問題が生じる。
【００１４】
【発明の課題】この発明は、ケージの球形外面および球
形内面の各中心をオフセットさせた固定式等速ジョイン
トにおいては、ケージの強度および耐久性が低下するこ
とに着目し、そのケージの強度および耐久性の向上を図
ることを技術的課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、ケージの球形外面および球
形内面の中心をジョイント中心に対して左右に等距離オ
フセットさせ、外方継手部材のボール溝の中心を前記球
形外面の中心に対してジョイント中心方向にオフセット
させると共に、内方継手部材のボール溝の中心を前記球
形内面の中心に対してジョイント中心方向に等距離オフ
セットさせた固定式等速ジョイントにおいて、前記ケー
ジに形成されたポケットのケージ周方向で対向する一対
の側面をジョイントの外径側に向けて拡がりをもって傾
斜する傾斜面とした構成を採用している。
【００１６】ここで、ジョイントの外径方向に拡がりを
もって傾斜させたポケットの一対の側面は平面であって
もよく、凹入状の曲面であってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１乃至図４に基づいて説明する。
【００１８】図１に示すように、等速ジョイントは、図
５において述べた従来の等速ジョイントと同様に、外方
継手部材１、内方継手部材１１、トルク伝達ボール２１
およびケージ３１とから成る。
【００１９】外方継手部材１は球形内面２を有し、その
球形内面２に６つを越える数の曲線状のボール溝３が設
けられている。
【００２０】内方継手部材１１は、球形外面１２を有
し、その球形外面１２に上記ボール溝３と同数の曲線状
ボール溝１３が形成されている。
【００２１】外方継手部材１に設けられたボール溝３の
中心Ａ1 と内方継手部材１１に形成されたボール溝１３
の中心Ａ2 は、ジョイント中心Ｏ0 に対して左右に等距
離オフセットされている。
【００２２】トルク伝達ボール２１は、外方継手部材１
のボール溝３と内方継手部材１１のボール溝１３間に組
込まれて、両部材１、１１の相互間でトルクを伝達す
る。
【００２３】ケージ３１には、図３に示すように、内方
継手部材１１の外径と略等しい内径を有するインロー３
２が形成されている。また、ケージ３１には、外方継手
部材１の球形内面２に接触案内される球形外面３３およ
び内方継手部材１１の球形外面１２に接触案内される球
形内面３４が形成されている。
【００２４】さらに、ケージ３１には上記トルク伝達ボ
ール２１を収容するボール数と同数のポケット３５が形
成されている。
【００２５】ケージ３１に形成された球形外面３３の中
心Ｂ1 と、球形内面３４の中心Ｂ2は、ボール溝３、１
３の中心より外側に位置していると共に、各中心Ｂ1 、
Ｂ2はジョイント中心Ｏ0 に対して左右に等距離オフセ
ットされている。
【００２６】上記の構成から成る等速ジョイントにおい
て、そのジョイントが作動角をとって外方継手部材１と
内方継手部材１１の相互間でトルクを伝達するとき、ト
ルク伝達ボール２１は、図２（Ｉ）に示すように、８の
字を描いて動くと共に、ジョイントの外径側での周方向
の動き量は内径側の周方向の動き量より大きい。
【００２７】トルク伝達ボール２１は、そのトルク伝達
ボール２１をケージ３１のポケット３５内に組込む際に
も、最初に組込まれたトルク伝達ボール２１は上記と同
様に外径側の動き量が内径側の動き量より大きい８の字
形を描いて動き、その場合の動き量はトルク伝達時のト
ルク伝達ボール２１の動き量より大きい。
【００２８】上記のような等速ジョイントにおいてケー
ジ３１に形成されたポケット３５のケージ周方向で対向
する側面を平行面とすると、前述のように、ポケット間
に形成された柱部の内径側の球面面積が小さくなり、ケ
ージの強度および耐久性が低下する。
【００２９】上記問題点を解決するため、図２（Ｉ）に
示すように、ポケット３５のケージ周方向で対向する一
対の側面３６をジョイント外径側に向けて拡がりをもつ
傾斜面に形成している。
【００３０】ここで、上記側面３６は図２（Ｉ）に示す
ように、平面であってもよく、あるいは図２（II）に示
すように、凹入状の曲面であってもよい。
【００３１】上記のように、一対の側面３６を傾斜面に
形成すると、ポケット３５間に形成された柱部３７の内
径側の球面面積が増大し、ケージ３１の強度および耐久
性の向上を図ることができる。
【００３２】図４は、一対の側面３６を傾斜面としたケ
ージ３１を採用することができる等速ジョイントの各タ
イプを示す。
【００３３】図４（Ｉ）に示すタイプＡの等速ジョイン
トは、ジョイント中心Ｏ0 の一側方に、外方継手部材１
のボール溝３の中心Ａ1 と、その内側にケージ３１の球
形内面３４の中心Ｂ2 とを配置し、ジョイント中心Ｏ0
の他側方に、内方継手部材１１のボール溝１３の中心Ａ
2 とその内側にケージ３１の球形外面３３の中心Ｂ1と
を配置している。
【００３４】図４（II）に示すタイプＢの等速ジョイン
トは、ジョイント中心Ｏ0 の一側方にケージ３１の球形
内面３４の中心Ｂ2 と、その内側に外方継手部材１のボ
ール溝３の中心Ａ1 とを配置し、ジョイント中心Ｏ0 の
他側方に、ケージ３１の球形外面３３の中心Ｂ1 と、そ
の内側に内方継手部材１１のボール溝１３の中心Ａ2と
を配置している。
【００３５】図４（III ）で示すタイプＣの等速ジョイ
ントは、図１に示す等速ジョイントを示す。
【００３６】図４（IV）で示すタイプＤの等速ジョイン
トは、ジョイント中心Ｏ0 の一側方にケージ３１の球形
内面３４の中心Ｂ2 を配置し、他側方にケージ３１の球
形外面３３の中心Ｂ1 を配置し、ジョイント中心Ｏ0 上
に外方継手部材１のボール溝３の中心Ａ1 と内方継手部
材１１のボール溝１３の中心Ａ2 とを設けている。
【００３７】図４（Ｖ）で示すタイプＥの等速ジョイン
トは、ジョイント中心Ｏ0 の一側方における同位置に外
方継手部材１のボール溝３の中心Ａ1 とケージ３１の球
形内面３４の中心Ｂ2 とを配置し、ジョイント中心Ｏ0
の他側方における同位置に内方継手部材１１のボール溝
１３の中心Ａ2 とケージ３１の球形外面３３の中心Ｂ1
とを配置している。
【００３８】上記のいずれの等速ジョイントも、外方継
手部材１と内方継手部材１１とが作動角をとってトルク
を伝達するとき、トルク伝達ボールはジョイント外径側
での周方向の動き量が内径側での周方向の動き量より大
きい８の字を描いて動くため、ポケット３５の周方向で
対向する一対の側面３６を傾斜面としたケージ３１を採
用することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、この発明においては、外
方継手部材と内方継手部材とが作動角をとってトルク伝
達する場合に、ケージのポケットに組込まれたトルク伝
達ボールがジョイント外径側での周方向の動き量が内径
側での周方向の動き量より大きい８の字形を描く等速ジ
ョイントにおいて、ケージに形成されたポケットのケー
ジ周方向で対向する一対の側面をジョイントの外径方向
に拡がりをもって傾斜する傾斜面としたことにより、ポ
ケット間に形成された柱部の内径側の球面面積の増大を
図ることができる。その結果、強度および耐久性に優れ
たケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る等速ジョイントの断面図
【図２】（Ｉ）は同上のケージに形成されたポケットの
一例を示す断面図、（II）は上記ポケットの他の例を示
す断面図
【図３】同上のケージを示す断面図
【図４】（Ｉ）乃至（Ｖ）はボール溝およびケージの球
形内外面の各中心をジョイント中心に対してオフセット
させた各種の等速ジョイントを示す図
【図５】従来の等速ジョイントを示す断面図
【図６】同上等速ジョイントが作動角をとってトルクを
伝達する場合のボールの動きを示す図
【図７】ケージに対する内方継手部材の組付け状態を示
す断面図
【図８】ケージに対する内方継手部材の組付け状態を示
す断面図
【図９】球形内外面の各中心をオフセットさせたケージ
断面図
【図１０】球形内外面の中心をオフセットさせたオフセ
ットタイプのケージを用いた場合のトルク伝達ボールの
動きを示す図
【符号の説明】
１ 外方継手部材 ２ 球形内面 ３ ボール溝 １１ 内方継手部材 １２ 球形外面 １３ ボール溝 ３１ ケージ ３３ 球形外面 ３４ 球形内面 ３５ ポケット ３６ 側面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外方継手部材の球形内面と内方継手部材
    の球形外面に複数の曲線状ボール溝を形成し、ジョイン
    トの径方向で対向するボール溝にトルク伝達ボールを組
    込み、上記外方継手部材の球形内面と内方継手部材の球
    形外面に接触案内される球形外面および球形内面を有す
    るケージに上記トルク伝達ボールを収容するポケットを
    形成し、上記ケージの球形外面の中心と球形内面の中心
    をジョイント中心に対して左右に等距離オフセットさ
    せ、外方継手部材のボール溝の中心を前記球形外面の中
    心に対してジョイント中心方向にオフセットさせると共
    に、内方継手部材のボール溝の中心を前記球形内面の中
    心に対してジョイント中心方向に等距離オフセットさせ
    た固定式等速ジョイントにおいて、前記ケージに形成さ
    れたポケットのケージ周方向で対向する一対の側面をジ
    ョイントの外径側に向けて拡がりをもって傾斜する傾斜
    面としたことを特徴とする固定式等速ジョイント。
  2. 【請求項２】 前記側面が平面から成る請求項１に記載
    の固定式等速ジョイント。
  3. 【請求項３】 前記側面が凹入状の曲面から成る請求項
    １に記載の固定式等速ジョイント。
JP10731696A 1995-12-26 1996-04-26 固定式等速ジョイント Pending JPH09291945A (ja)

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JP10731696A JPH09291945A (ja) 1996-04-26 1996-04-26 固定式等速ジョイント
KR1019970705290A KR100472985B1 (ko) 1995-12-26 1996-12-19 등속조인트
US08/860,719 US6120382A (en) 1995-12-26 1996-12-19 Constant velocity joint
EP02003004A EP1209372B1 (en) 1995-12-26 1996-12-19 Constant velocity joint
PCT/JP1996/003702 WO1997024538A1 (en) 1995-12-26 1996-12-19 Constant velocity universal coupling
EP02003007A EP1209373B1 (en) 1995-12-26 1996-12-19 Constant velocity joint
DE69623439T DE69623439T3 (de) 1995-12-26 1996-12-19 Homokinetisches kreuzgelenk
AU11711/97A AU714553B2 (en) 1995-12-26 1996-12-19 Constant velocity joint
EP96942575A EP0802341B2 (en) 1995-12-26 1996-12-19 Constant velocity universal coupling
CN96192137A CN1087817C (zh) 1995-12-26 1996-12-19 等速万向联轴节
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DE69636726T DE69636726T2 (de) 1995-12-26 1996-12-19 Gleichlaufgelenke
TW086104441A TW368566B (en) 1996-04-26 1997-04-08 Constant velocity joint
US09/500,649 US6267682B1 (en) 1995-12-26 2000-02-09 Constant velocity joint
US09/500,532 US6386983B1 (en) 1995-12-26 2000-02-09 Constant velocity joint having eight torque transmitting balls
CNB021015333A CN1260487C (zh) 1995-12-26 2002-01-04 等速万向联轴节组件

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1669622A4 (en) * 2003-10-01 2008-12-03 Ntn Toyo Bearing Co Ltd HOMOCINETIC SEAL OF THE FIXED TYPE
WO2019003765A1 (ja) * 2017-06-29 2019-01-03 Ntn株式会社 固定式等速自在継手

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